用于在经过隆起部时驱动车辆减震器的方法与流程

本发明涉及一种用于驱动车辆减震器的方法、一种用于执行该方法的步骤的计算机程序、一种用于执行该程序产品的计算机以及一种包括该计算机的机动车辆。

背景技术：

车辆减震器的驱动方法是已知的，如例如在文献ep2487057a1中描述的方法，其中，向减震器内的电磁阀或磁场供电的电流使得可以根据电流值来改变减震器的减震系数。

已知的方法通常通过使减震器的传递函数适应在道路上检测到的缺陷的频率来用于低频恶劣道路(mrbf)控制策略。然而，已知方法的缺点是不能令人满意地响应孤立的缺陷，特别是由隆起部引起的缺陷。

技术实现要素：

为了弥补现有技术的缺陷，本发明的主题是一种用于在经过隆起部时驱动车辆减震器的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

-在检测到隆起部的上坡时将前减震器驱动电流设置为第一最大电流值以在前轮上获得高减震系数；

-一旦在检测到该上坡之后该车辆已经行驶了表示该上坡的长度的第一距离，就将所述前减震器驱动电流设置为低于所述第一电流值的第二电流值，以在这些前轮上获得次高的减震系数。

有利地，该驱动方法包括以下步骤：

-一旦在检测到该上坡之后该车辆已经行驶了等于该车辆的轴距的第二距离，就将后减震器驱动电流设置为第三最大电流值，以在后轮上获得高减震系数；

-一旦在检测到该上坡之后该车辆已经行驶了表示上坡长度和轴距长度之和的第三距离，就将所述后减震器驱动电流设置为低于所述第三电流值的第四电流值，以在这些后轮上获得次高的减震系数。

具体地，该驱动方法包括以下步骤：

-在检测到该上坡之后且只要该车辆尚未行驶等于该车辆的轴距的所述第二距离，就将所述后减震器驱动电流设置为介于所述第三电流值与所述第四电流值之间的第五电流值，以准备提升这些后轮的减震系数。

还有利地，该驱动方法包括以下步骤：

-在检测到隆起部的下坡时，将所述前减震器驱动电流设置为低该于第二电流值的第六电流值，以减小这些前轮上的减震系数；

-一旦在检测到该下坡之后该车辆已经行驶了表示下坡长度和轴距长度之和的第四距离，就将所述前减震器驱动电流设置为高于第六电流值的第七电流值，以重新增大这些前轮上的减震系数。

具体地，该驱动方法包括以下步骤：

-在检测到该下坡时，将所述后减震器驱动电流设置为介于所述第三电流值与所述第四电流值之间的第八电流值，以在这些后轮上获得中等高的减震系数；

-一旦在检测到该下坡之后该车辆已经行驶了等于该车辆的轴距的所述第二距离，就将所述后减震器驱动电流设置为介于所述第二电流值与所述第三电流值之间的第九电流值，以在这些后轮上获得较高的减震系数。

还有利地，该驱动方法包括以下步骤：

-持续地计算车轮速度的实时测量值的差；

-在实时测量值的所述差越过至少一个阈值之后检测到上坡。

具体地，该差等于前轮转速中的最大值减去该车辆的车轮转速的平均值。

更具体地，在第一次越过负阈值然后第二次越过正阈值之后，检测到该上坡。

还具体地，该驱动方法包括以下步骤：

-在已经检测到该上坡之后，在实时测量值的所述差越过至少一个阈值之后检测到下坡。

本发明的另一主题是一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括指令，当这些指令由处理器执行时，这些指令用于执行该方法的步骤。

本发明的又一个主题是一种用于驱动机动车辆减震器的计算机，该计算机包括：与车载网络通信的电子通信接口；存储器，该存储器托管该计算机程序产品；以及处理器，该处理器用于执行所述程序以生成减震器驱动电流。

本发明的最后一个主题是一种机动车辆，该机动车辆包括车载网络和连接到所述车载网络的计算机。

附图说明

通过阅读由附图所展示的非限制性实施例的描述，将更好地理解本发明的其他特征和优点，在附图中：

-图1示出了将要碰到隆起部的机动车辆；

-图2示出了根据本发明的方法的步骤；

-图3示出了在本发明的优选实施例中对图2的方法步骤进行补充的方法步骤；

-图4示出了通过实施图2的步骤获得的减震器驱动电流曲线的示例。

具体实施方式

图1示出了即将到达隆起部11的车辆1。图4在顶部示出了隆起部11的放大图。该图区分了在隆起部之前的区域11、由隆起部的上坡组成的区域2、由平台组成的区域3、由隆起部的下坡组成的区域4、在隆起部之后的区域5(通常在该区域上感觉到隆起部的影响)、以及最后是与区域1相当的区域6(在该区域中，通常预期车辆已恢复到其经过隆起部之前的初始状态)。

就其本身而言，机动车辆10还包括(未示出)两个前轮和两个后轮，这些车轮均配备有车轮转速传感器和具有电流驱动的减震系数的减震器。此外，就其本身而言，机动车辆10还包括(未示出)至少一个can、lin、汽车以太网或其他类型的车载网络以及连接到至少一个车载网络的一个或多个计算机，并且该一个或多个计算机通过输入输出耦合器连接到一个或多个传感器、一个或多个致动器、甚至是一个或多个显示设备或者不连接至这些设备。

以纯说明性的方式，通用系统架构包括abs/esp类型的计算机，该计算机从每个车轮转速传感器接收测量值，并通过与之相连的车载网络来传输这些测量值。

根据本发明的系统架构包括用于驱动机动车辆减震器的计算机，该计算机包括与车载网络通信的电子通信接口，以便接收每个车轮的转速的测量值。用于驱动减震器的计算机包括：存储器，该存储器托管各种计算机程序；以及处理器，该处理器用于执行所托管的一个或多个程序，以便产生用于驱动前轮上的减震器的电流iav和用于驱动后轮上的减震器的电流iar。

值得注意的是，根据本发明的用于驱动减震器的计算机包括能够执行计算机程序产品的处理器，该计算机程序产品托管在计算机的存储器中或可通过通信网络访问，该计算机程序产品包括指令，当这些指令由处理器执行时，这些指令用于执行下文参考图2解释的方法的步骤。

用于在经过隆起部、尤其是类似于隆起部11的隆起部时驱动车辆10的减震器的方法从静止的初始步骤100开始，例如在经过由发动机启动信号或另一信号(诸如来自车辆的电气开关信号)确认的过渡101时开始或者来自用户的执行该方法的请求时开始。与系统地执行的方法相比，根据用户的请求执行或不执行该方法的可能性为用户提供了附加自由度。

然后，该方法被设置为处于待机步骤102，以等待检测到隆起部或另一种类型的减速带。在步骤102中，可以通过本发明框架之外的另一种方法来电流驱动减震器，如例如实施mrbf(低频恶劣道路)策略以使减震器的减震系数适应于道路质量的方法。在步骤102中，将前轮的驱动电流iav和后轮的驱动电流iar分别设置为值iz1和i’z1，这些值例如是特定于其他方法的实施方式的值，在没有其他策略的情况下也可以是默认的常数，作为纯说明性示例，图4中为500ma左右。

步骤105包括在检测到隆起部的上坡时将前减震器驱动电流iav设置为第一最大电流值iz2，以在前轮上获得高减震系数。由高减震系数引起的前轮减震器的硬化具有抵抗悬挂弹簧过强压缩的作用，这很可能引起反弹现象。

通过指示检测到上坡的mda(隆起部上坡)信号值确认从步骤102转到步骤105的过渡103。在图2所示的示例中，已选择通过mda信号从零到一的转变来指示检测到上坡。为了一致性，将在说明书的下文中保留这种选择，但应当理解，这纯粹是惯例，并且等效值的任何其他选择都可以是适当的。

可以想象由专用于此目的的传感器(例如，竖直加速度计等)产生上坡检测信号mda。

图3示出了该方法的一系列步骤，该方法使得无需除了如今通常已存在于绝大多数车辆上的传感器之外的传感器即可检测上坡。

从静止的初始步骤200开始之后，例如在经过通过车辆速度v低于速度阈值vs(例如40km/h，低于该阈值速度对于越过隆起部是合理的)确认的过渡201之后，专用于检测上坡(而不必试图了解它是隆起部上坡还是其他情况)的一系列步骤就持续地实时执行。

然后，专用于上坡检测的方法的一系列特定步骤从待机步骤204开始，等待过渡205的确认以进行后续步骤，条件是车辆的速度v低于阈值速度vs。

如果车辆的速度v变得高于阈值速度vs，则确认过渡215，以将方法从待机步骤204返回到静止的初始步骤200。因此，当车辆在设置有隆起部类型等的减速带的限速区域外行驶时，不执行一系列的上坡检测步骤。

与步骤204以及在步骤204之后的步骤并行地，步骤202包括持续地计算车轮速度ω1、ω2、ω3、ω4的实时测量值的差δ。在车辆的车载总线上的每个采样周期上计算车辆的四个车轮的平均转速ωm。车辆的两个前轮的最大转速ωm被取为等于前轮的两个转速ω1、ω2中的较大者。通过从最大转速ωm中减去平均转速ωm来获得实时测量值的差δ。换言之，差δ等于前轮转速ω1、ω2中的最大值减去车辆的车轮转速ω1、ω2、ω3、ω4的平均值。

就其本身而言，平均转速ωm通常与车辆纵向移动的速度v成比例。只要车辆在均匀的道路上沿直线移动，四个车轮的速度就基本相等，并且因此，实时测量值的差δ基本上为零。当车辆在均匀的道路上转弯时，转弯时外侧前轮的转速ω1或ω2分别大于转弯时内侧前轮的转速ω2或ω1，并且在这种情况下，车辆的两个前轮的最大转速ωm等于转弯时外侧前轮的转速ω1或ω2。

因此，当前轮的速度低于车轮的平均转速(其表示车辆的移动速度)时，实时测量值的差δ为负。当前轮撞到障碍物时，尤其是在隆起部的前肩开始时，可以观察到这种现象。

在车辆测试轨道上的测试期间，将第一可参数化阈值s1设置为负值，该负值最好足够低以表示隆起部的前肩正被前轮碰到。然后在计算机存储器中为与测试车辆相同类型的系列车辆设置第一阈值s1的值。第一阈值s1的值也可以适合于系列车辆被型式认可的国家，以考虑到该国家有关减速带的法律。

然后，由实时测量值的差值δ变得低于第一阈值s1的负值导致的越过第一阈值s1确认了过渡205，该过渡将方法从步骤204转到步骤206。

步骤206本质上是等待车轮的实时转速测量值的差δ越过第二阈值s2(这次为正)的步骤，其原因如下所解释的。

当前轮在上坡区域2中移动时，上坡可以视为直角三角形的斜边，该直角三角形的直角边由与车辆后轮继续在上面前进的区域1共面的道路线组成。于是，在区域2中，车辆的两个前轮的最大转速ωm似乎大于四个车轮的平均转速ωm，斜边的长度大于直角边的长度。

在车辆测试轨道上的测试期间，将第二可参数化阈值s2设置为正值，该正值最好足够高以表示由前轮经过的上坡的坡度。然后在计算机存储器中为与测试车辆相同类型的系列车辆设置第一阈值s2的值，该值根据该系列车辆的型式认可的国家可能适合于上坡的坡度。

然后，由实时测量值的差值δ变得大于第二阈值s2的正值导致的越过第二阈值s2确认了过渡207，该过渡将方法转到步骤208。

阈值s1、s2的每次越过都被视为阈值检测信号的上升沿，在步骤206、208中对此进行计数。因此，严格大于一的计数器值保证了两个连续的阈值越过，从而表示上坡的前肩。然后，所检测到的上升沿的计数器值(至少等于二)确认了过渡209以激活步骤210。

为了安全起见，在特定的变体实施方式中，还可以在步骤205、206中的一个或另一步骤中或每个步骤中提供将定时器设置为零，以便确认过渡203，用于在时间t大于定时器值t1的情况下不经过下一步骤达到步骤210而返回待机步骤204。

步骤210使得可以通过例如将mda(隆起部上坡)信号的值设置为1来检测上坡，这与图2所示的示例一致，要记住，任何其他等效值且不一定是二元值都是合适的，只要与激活图2的步骤而保留的值一致即可。

为了返回参考图2所解释的步骤105，第一最大电流值iz2被设计为防止车辆前端的突然压缩，这通常是在非驱动减震器中观察到的。在步骤105中，前减震器驱动电流iav被设置为的最大电流值iz2不一定是减震器规格所允许的最高值，但确实接近该最高值。与该方法中设置的其他电流值相比，最大值的概念应被认为是最高的。对于给定类型的减震器，最大电流值iz2可以根据方法外部参数而变化，如例如，限定车辆类型的参数、限定所选驾驶模式、“运动”、“舒适性”等的参数、限定车辆的载重的参数、限定在确认过渡103时测量或计算的车辆速度v的参数、或由车辆设计者自行决定的其他任何参数。作为图4所示的简单非限制性示例，1600ma的值使得可以在电路测试期间获得良好的结果，该值对应于被测减震器的所有减震能力的使用。

与步骤105并行地，激活步骤104，该步骤包括实时地测量距离dp，该距离在激活步骤104的开始时被初始化为零。就其本身而言，通常可以从与给出车轮转速的传感器相同的传感器中计算出车辆从检测到上坡开始所行驶的距离dp。

步骤111包括当前轮离开上坡区域2时将前减震器驱动电流iav设置为低于第一电流值iz2的第二电流值iz3。电路测试表明，iz3的值基本上位于iz1和iz2的值之间的中间位置(例如基本上等于1000ma)给出了良好的结果。

可以通过检测已经到达区域3中的平台来确认用于从步骤105转到步骤111的过渡108，在该平台上，前轮的转速很有可能再次变为等于四个车辆的平均转速。

测试表明，更可靠的标准在于，一旦在检测到(103)上坡之后车辆10已经行驶了表示上坡长度的第一距离x1，就确认过渡108。隆起部或其他减速带通常遵守上坡长度已知的尺寸规则。

一旦经过了上坡，在不进行控制的情况下，前轮减震器就会突然松弛。为了获得高减震系数而使用的大电流可以减小松弛的急缓度。与在步骤105中产生的减震系数相比，在步骤111中获得的前轮上的次高的减震系数使得减震器足够快地回复到其初始位置。

在通过检测到上坡而确认过渡103之后，一旦车辆10已经行驶了等于车辆的轴距的第二距离xe(换言之，将前轮与后轮分开的距离)，就确认过渡109。过渡109的确认对应于后轮已经到达上坡。

过渡109激活步骤112，该步骤包括将后减震器驱动电流iar设置为第三最大电流值i’z2，以在后轮上获得高减震系数。应用于后轮的步骤112与应用于前轮的步骤105相当。然而，在该方法期间，此处所设置的电流值i’z2相对于后减震器驱动电流iar被设定为的值被认为是最大值。低于电流值iz2的电流值i’z2允许对后减震器进行足够的压缩，以避免由于后部的抬高而使车辆过分明显向前倾斜，这可能会导致重新压缩前减震器。在图4所示的示例中，电流值i’z2约为1500ma。

步骤114包括当后轮离开上坡区域2时将后减震器驱动电流iar设置为低于第三电流值i’z2的第四电流值i’z3。在图4所示的示例中，iz’3的值基本上位于i’z1和i’z2的值之间的中间位置(例如基本上等于800ma)示出了良好的结果。

通过建立适用于后轮的过渡113(该过渡与适用于前轮的过渡108相当)，一旦车辆10已经行驶了表示上坡长度x1和轴距xe之和的距离x2，就确认从步骤112转到步骤114的过渡113。

从比例上说，在步骤114中获得的后轮上次高的减震系数具有与在步骤111中在前轮上获得的减震系数相当的效果。

根据本发明的方法的一种可能的变体实施方式可以包括：在步骤112之前，在确认过渡103时并且在确认过渡109之前激活附加步骤106。

步骤106包括，只要在前轮上检测到上坡之后车辆10尚未行驶等于车辆的轴距的距离xe，就将后减震器驱动电流iar设置为介于第三电流值i’z2与第四电流值i’z3之间的第五电流值i’z1+。

这使得可以为在后轮上逐步提高减震系数做准备。值得注意的是，高于i’z1的值i’z1+使得可以防止后减震器过分压低，这是由于车辆前部在上坡上的抬高且由于前减震器通过电流值iz2硬化而没有被前减震器的足够压缩吸收而引起的。

步骤118包括将前减震器驱动电流iav设置为介于低于第二电流值iz3的值(示出为图4中区域5的粗线)与基本上等于电流值i’z2的值(示出为图4中区域4的虚线)之间的第六电流值iz4。

通过指示检测到下坡的dda(隆起部下坡)信号值确认从步骤111转到步骤118的过渡115。在图2所示的示例中，已选择通过dda信号从零到一的转变来指示检测到下坡。为了一致性，将在说明书的下文中保留这种选择，但应当理解，这纯粹是惯例，并且等效值的任何其他选择都可以是适当的。

可以想象下坡检测信号dda是由专用于此目的的传感器(例如上述的竖直加速度计等)产生的，或者如果区域3中的平台的长度已知，则可以通过检查所行驶的距离dp而产生。

通过延长先前参考图3描述的步骤，还可以提供该方法的一系列步骤，使得无需除了如今通常已存在于绝大多数车辆中的传感器之外的传感器即可检测下坡。

在检测到上坡的步骤210之后，通过确认过渡211(其确保前轮已离开上坡)来持续地实时执行专用于下坡检测的一系列步骤。

上坡的长度很少大于车辆的轴距。在大多数情况下，可以合理地希望前轮在越过上坡之后减速，以在区域3的平台上达到与尚未到达上坡的后轮的转速相当的转速。车轮速度ω1、ω2、ω3、ω4的实时测量值的差δ低于阈值s3(该阈值为正且低于阈值s2)的过渡然后构成确认过渡211的良好标准。将注意的是，该标准在上坡的长度大于轴距的不可能情况下仍然有效。

然后，专用于下坡检测的方法的一系列特定步骤从待机步骤212开始，等待过渡205的确认以转到后续步骤，条件是车辆的速度v低于阈值速度vs。

待机步骤可以包括重新设置步骤206和208的定时器t，以便在其极限时间t1上未检测到下坡的情况下返回步骤204。将注意的是，可以将极限时间t1取为固定值或与车辆的速度v成反比，或者甚至可以通过用车辆移动距离的实时测量值代替时间t而将极限时间t1替换为区域3中的平台的极限长度。

由实时测量值的差值δ变得大于第二阈值s4的正值(可能等于阈值s2)导致的越过第四阈值s4然后确认了过渡213，该过渡将方法转到步骤214。将注意的是，可以在原型车辆测试阶段中调整阈值s1和s3。阈值s2和s4也可以在原型车辆测试阶段中进行调整，或在已知上坡和下坡的一个或多个坡度角的情况下通过简单的三角计算预先确定。

步骤214使得可以通过例如将dda(隆起部下坡)信号的值设置为1来检测下坡，这与图2所示的示例一致，要记住，其他等效值且不一定是二元值都是适当的，只要与激活图2的步骤而保留的值一致即可。

为了返回参考图2所解释的步骤118，高电流值iz4(如图4中区域4中的虚线所表示的)将具有针对车辆前端的突然松弛(这通常是在非驱动减震器中观察到的)提供强力保护的作用。然而，测试表明，在前轮驶入下坡时过强地对抗松弛可能会产生以下效果：将车辆前部向下驱动到前轮的邻接件，从而使区域4与可能在先前描述的前肩处观察到的情况相当。最后，测试表明，刚好足以避免过度突然松弛的电流值iz4是合适的。值得注意的是，介于电流值iz1与电流值iz3之间的电流值iz4(例如，图4中约为750ma)使得在检测到隆起部下坡时可以正确减小前轮上的减震系数，以正确地缓冲所述前轮上的松弛。

通过检测到前轮的下坡而确认的过渡115还将方法从步骤114转到步骤121，该步骤包括将后减震器驱动电流iar设置为介于第三电流值i’z2与第四电流值i’z3之间的第八电流值i’z4，以在后轮上获得中等高的减震系数。

在图4所示的示例中，电流值i’z4等于电流值i’z3。换言之，在图4所示的示例中，后减震器驱动电流值iar不受前轮通过下坡的影响。

在通过检测到下坡而确认过渡115之后，一旦车辆10已经行驶了等于车辆的轴距的第二距离xe(换言之，再次为将前轮与后轮分开的距离)，就确认过渡122。过渡122的确认对应于后轮已经到达下坡。

过渡122激活步骤123，该步骤包括，一旦车辆10已经行驶了如在步骤116中测量的等于车辆的轴距的距离xe，就将后减震器驱动电流iar设置为介于第二电流值iz3与第三电流值i’z2之间的第九电流值i’z5。

在图4所示的示例中，基本等于750ma的电流值i’z5使得可以将后轮上的减震系数增大到刚好足以避免后轮上的过强反弹。

当在步骤116中测量的距离dp变得大于表示车辆已完全离开隆起部的值xmd时，确认过渡124。

过渡124的确认使该方法返回到步骤102，其中，将mda和mdd信号重置为零，并且将电流iav和iar重置为在隆起部之外计算出的它们各自的值iz1和i’z1。

该方法的变体实施方式可以包括确保在检测到前轮已经到达上坡之后车辆已经行驶了最小距离xm，从而能够像检测前轮已经到达下坡的情况一样减小前减震器驱动电流iav。这种变体可以证明对于穿越具有较短的相继上坡和下坡的减速带很有用。

在图2的顺序功能图形式的示意性表示模式中，通过增加步骤110反映了这种变体，该步骤延长了在检测到上坡之后测量车辆所行驶的距离dp的步骤104。

通过所行驶的距离值大于最小距离xm确认的过渡107将方法从步骤104转到步骤110，使得过渡115仅在至少步骤110和111活动时才能将方法从步骤111转到步骤118。步骤110简单地继续测量在步骤104开始时已经被初始化为零的所行驶距离。

作为安全措施，当在步骤104或可能在步骤110中测量的所行驶距离dp大于最大距离xmm时(这意味着不再有合理的希望检测到隆起部下坡)，确认过渡117。

然后，对过渡117的确认使方法返回到步骤102，等待可能新检测到表征另一减速带的上坡。

同样作为变体，该方法可以包括步骤120，该步骤包括一旦在检测到下坡之后车辆10已经行驶了表示下坡长度和轴距之和的距离x3，就将所述前减震器驱动电流iav设置为高于第六电流值iz4的第七电流值iz5，以在后轮接近下坡末端时重新增大前轮的减震系数。该变体在图4中对应于在区域5和6分布的虚线，其中，值iz5基本上等于1000ma。

返回图2的顺序功能图表示，由过渡119反映了这种变体，当在步骤116中测量的所行驶距离大于x3时，该过渡将方法从步骤118转到步骤120。

在图4中还将注意到，减震器中的电流值的变化是斜坡式的以便逐渐变化。